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1、皮带传动故障诊断总结各种故障特征征兆皮带传动故障诊断要点1）检查皮带频率的2、4、6倍频处的径向振动。如果有较大的峰值，则存在故障。2)检查轴向振动，如果与径向振动一样，也在皮带频率2倍频处有较大峰值,则为皮带轮不对中。3)在时域波形每转一周出现2个、4个、6个峰值。皮带频率=（皮带轮转速皮带轮直径/皮带长度）补充：皮带与皮带轮的主要故障有两个皮带轮偏斜,即没有达到四点一线;皮带张力不够,即皮带松。皮带轮偏斜可以通过皮带特征频率看出来,由于一组皮带经常是多根，常表现出来的故障频率有2、6、8倍频中的某一个或几个占主导。皮带松可以通过计算皮带轮的变速比，推算出从主动轮到被动轮的精确转频，看是否偏
2、低。另一个问题是松动，如果电机表现出很高幅值的皮带振动频率,超出因皮带轮偏斜产生的力所能达到的振幅，不要轻易下结论说是皮带轮偏斜,当然有这样的因素在里面，主要的原因可能是底座刚度不足，所引起的强迫振动或共振。转子或轴裂纹的诊断要点1）转子或轴裂纹日渐扩展和加深，其1、2倍频分量的幅值随时间而稳定地增长,这是存在裂纹与其他产生1、倍频分量的故障之间的最大区别。所以,应对转子1、倍频分量进行长期状态监测的基础上进行趋势分析，当能够确认上述二个频率分量的幅值随时间呈稳定增长趋势时,可能存在转子或轴裂纹。)在升速或降速过程中，当转速通过1/2倍一阶临界转速时，2倍频分量由于共振而对裂纹非常敏感，其幅值
3、会发生显著变化。同理3倍频分量也有同样的表现。分析频率采样点数/谱线数的设置要点1.最高分析频率：Fm指需要分析的最高频率,也是经过抗混滤波后的信号最高频率。根据采样定理，Fm与采样频率s之间的关系一般为:s=2.5F；而最高分析频率的选取决定于设备转速和预期所要判定的故障性质。2.采样点数N与谱线数M有如下的关系:N=.6其中谱线数M与频率分辨率F及最高分析频率F有如下的关系:=m/M即：M=FmF所以:N=2.56Fm/采样点数的多少与要求多大的频率分辨率有关。例如：机器转速00r/min=0z,如果要分析的故障频率估计在8倍频以下，要求谱图上频率分辨率=1Hz ,则采样频率和采样点数设置
4、为：最高分析频率Fm=50Hz=400Hz;采样频率F=2.6Fm2.6 4z=024Hz；采样点数N=2.56（Fm/F）=.56（400H/1Hz）=104=2谱线数M=N/2.56=124/256=400条电机转子故障诊断要点)确认1、3倍频振动分量大且有边频带,若边频带间隔为s，表明有转子断条或裂纹。2）出现电源频率振动分量表明转子弯曲或转子偏离磁场中心。)确认时域波形有强烈的调制，周期为1/(psf）,表明有转子断条问题。)检查轴向振动,轴向振动应很小。若轴向振动有较大的倍频分量,而径向振动1倍频分量没有明显的边频带,，则可能是轴承倾斜或不对中,转子弯曲,或转子偏离磁场中心。mAfo
5、um.cenet.no叶轮/叶片和旋翼故障诊断要点1)确认1、2、3倍叶片通过频率分量大；2）确认叶片通过频率及其谐波有显著的边带成分,测量其频率间隔，有调制频率确定故障部位。3)确认倍叶轮转速有较大峰值及存在边频带,表明叶片损伤、摩擦、污物附着或可能是入口或出口压力波动。）确认1/2谐波分量及3/2、52谐波分量,表明转子与机壳间有摩擦。5）叶片通过频率轴转速叶片数6）如果流场中有静叶片，可激发较高频振动，其频率是：叶片通过频率静叶片数。mforusae.n_o齿轮故障频谱和波形特征1)故障齿轮在啮合频率及其谐波频率上有较大的振动分量。2）在啮合频率及其谐波分量附近调制作用的边频带。由边频间
6、距代表的调制频率可以是a)各轴转速（输入轴、输出轴、中间轴)；b)外部转速或负荷的波动频率；c）波动啮合频率。即(啮合频率）/（主动齿轮与被动齿轮转速的最小公倍数)d)如果同时存在两种以上故障，则故障频率之和或差也可以成为调制频率,称为中间频率。3)对于螺线齿轮、斜齿轮和人字齿轮，轴向振动大，频谱特征与径向振动相同。提示:由于齿轮箱频谱分析比较复杂,辨认比较困难。有效可行的方法是，针对每个齿轮箱，在其工作状态良好的情况下，采集得到基准的频谱，在状态监测和故障诊断中通过与基准频谱进行对比，来发现问题。动压滑动轴承油膜涡动诊断要点诊断a）确认径向振动频谱中有显著而稳定的(0.0.8）倍频分量(有时
7、看起来很象1/2倍频,要仔细辨别）。可能有较大的高次谐波分量。最近研究报道倍频范围可以达到0.42-08倍频,甚至在实验室测试观察到了1倍频。b)确认轴向振动在涡动频率处分量较小。c)轴心轨迹呈双椭圆或紊乱不重合，模拟轴心轨迹呈内“8”字形。d)确认时域波形中稳定的周期信号占优势,每转一周少于一个峰值，没有大的加速度冲击。 提示：为区分涡动频率（0.-0.48） 倍频分量与机械松动或轴承摩擦产生的/2倍频分量，必须使用高分辨率频谱和峰值标记。为此,要设置足够大的谱线数、使频率分辨率达到转速的(2-5)%。动压滑动轴承间隙过大诊断要点a)确认频谱中有稳定的1、2或倍频分量占优势。垂直方向比水平振
8、动更大。相对较小的4-1倍频分量，可能也会较明显。b)检查轴向振动,可能与径向频谱类似。如果轴向振动与径向振动大小相近,表明问题严重。c）径向和轴向时域波形为稳定的周期波形占优势，每转一周有1、2或3个峰值。没有大的加速度冲击。提示：间隙过大与不对中的区分可以根据以下两点:i.间隙过大时垂直振动比水平振动更大；而不对中时垂直与水平振动基本相同。轴瓦松动时转子振幅增大,振动频率为二倍频。ii. 间隙过大时4-1倍频分量比较显著，类似于机械松动的现象；而不对中时高次谐波较小。间隙过大与机械松动的区分可以根据以下两点：i.隙过大时，其时域波形为稳定的周期波形占优势,没有大的加速度冲击现象；而机械松动
9、时其时域波形较为杂乱,有明显的非周期信号使波形很不稳定。ii.间隙过大时轴向振动可能较大，特别是止推轴承；而机械松动时一般轴向振动较小。机械松动的诊断要点1）频域a)确认径向振动有较大的1倍频分量,特别是3-10倍频分量。)可能有1/2、/2、5/2等分数倍频分量,它们随时间增大。c）确认轴向振动小或正常。2)时域a）不稳定的非周期信号占优势,可能有大的冲击信号。b)比较垂直和水平方向的振动,可以发现振动具有高度的方向性。提示：1）故障严重,还会出现1/、1/4倍频等分量。)机械松动也可在达到工作温度且部件已经热膨胀后出现。3）水平固定的机器，如果基座松动，则垂直方向会出现很大的一倍频振动，一
10、般比水平方向振动还大。所以，这一点要特别注意和转子不平衡相区分。4）具有松动故障的典型频谱特征是以工频为基频的各次谐波，并在谱图中常看到10X。国外有人认为,若3X处峰值最大,是轴和轴承间有松动，若4X处有峰值,表明轴承本身、松动。不对中的故障诊断要点1)频域:确认轴向和径向在1、2、倍频处有稳定的高峰,特别注意2倍频分量。径向振动信号以1倍频和倍频分量为主，轴系不对中越严重,其2倍频分量就越大，多数情况下会超过1倍频。轴向振动以倍频分量幅值较大，幅值和相位稳定。联轴节两侧相临轴承的油膜压力反方向变化，一个油膜压力变大，另一个则变小。相位基本上成0度。4-10倍频分量较小。2) 时域：确认以稳
11、定的周期波形为主,每转出现1个、2个或3个峰,没有大的加速度冲击现象。如果轴向振动径向振动一样大或者比径向还大，则说明情况非常严重。)振动信号的原始波形是畸变的正弦波。4)轴心轨迹呈香蕉形或8字形，正进动。)振动对负荷变化较为敏感,一般振动幅值随负荷的增大而升高。提示：)在确认不对中的若干特征时，如果出现：轴向振动小且4-1倍频分量较大，则有可能是机械松动。2)在诊断不对中时，如果倍频分量比其他分量占优势,可能存在角不对中;2倍频分量比其他分量占优势，可能存在平行不对中。3)如果时域波形不稳定或出现较大的冲击现象，可能是其他故障。4)对于电机，如果基频及其他倍频分量大的同时,其振动时域波形有调制现象，或基频处出现边频，可能存在机电故障,如转子断条或轴承倾斜导致的偏心。5）对于齿式联轴器在2倍频下，还可能出现3、4、5等倍频分量。6)对于目前使用较多的膜片联轴器可出现N倍频（为螺栓的个数）。
转动设备常见故障类型诊断
